建筑工程中大体积混凝土施工裂缝成因及控制措施

王龙 张利利

【摘要】随着我国经济和建筑工程技术的发展，建筑规模不断扩大，大型现代化构筑物不断增多，导致大体积混凝土工程也越来越多。但是大体积混凝土施工很容易造成表面产生收缩裂缝等现象。大体积混凝土在施工期间出现的裂缝数量及危害程度都要远远大于结构使用期间出现的裂缝，因此裂缝控制是大体积混凝土施工质量的控制关键。本文分析了大体积混凝土施工裂缝产生的原因，并针对成因提出了控制措施。

【关键词】大体积混凝土；施工裂缝；成因控制

一、建筑工程中大体积混凝土施工裂缝产生的原因

（一）温度应力裂缝

（1）由于温差较大引起的，大体积混凝土多采用高强混凝土，水泥用量大，水泥水化反应过程中释放大量热量，又因混凝土尺寸较大，混凝土内部温度不断上升，而表面温度较低，内部与表面混凝土形成较大温差，内部膨胀大于外部，在混凝土表面受到很大的拉应力，早期混凝土抗拉强度较低，当温度应力超过混凝土的抗拉强度时就会出现裂缝。

（2）各种结构在变形过程中受到外界的约束引起的，当大体积混凝土基础浇灌在坚硬地基或厚大的老混凝土垫层上时，没有采取降低和放松约束的措施，将会在混凝土内部引起很大的拉应力，易发生深进，直至贯穿性温度裂缝。

（二）收缩裂缝

收缩有很多种，包括干燥收缩、塑性收缩、自身收缩、碳化收缩等等。这里主要介绍干燥收缩和塑性收缩。

（1）干燥收缩。混凝土硬化后，在干燥的环境下，混凝土内部的水分不断向外散失，引起混凝土由外向内的干缩变形裂缝。

（2）塑性收缩。在水泥活性大、混凝土温度较高，或在水灰比较低的条件下会加剧引起开裂。因为这时混凝土的泌水明显减少，表面蒸发的水分不能及时得到补充，这时混凝土尚处于塑性状态，稍微受到一点拉力，混凝土的表面就会出现分布不均匀的裂缝，出现裂缝以后，混凝土体内的水分蒸发进一步加大，于是裂缝进一步扩展。

二、建筑工程中大体积混凝土施工裂缝的控制措施

（一）严格控制混凝土的组成材料

大体积混凝土一般都是采用商品混凝土和泵送工艺浇筑，泵送商品混凝土对原材料的技术指标要求很高。

（1）水泥品种的选择。由于温差主要是由水化热产生的，所以为了减小温差就要尽量降低水化热，为了降低水化热，要尽量采取早期水化热低的水泥，为了减少水泥的水化热，必须降低熟料中C3A和C3S的含量。选用低水化热、低收缩的水泥，如抗硫酸盐水泥、粉煤灰水泥、矿渣水泥，而不要采用早强型水泥。

（2）减少水泥用量。为了减少水泥用量，降低水化热并提高和易性，我们可以把部分水泥用粉煤灰代替，由于粉煤灰中含有大量的硅、鋁氧化物，这些硅铝氧化物能够与水泥的水化产物进行二次反应，可以取代部分水泥，从而减少水泥用量，降低混凝土的热胀。

（3）粗细骨料的选择。尽量扩大粗骨料的粒径，因为粗骨料粒径越大，级配越好，孔隙率越小，总表面积越小，每立方米的用水泥砂浆量和水泥用量就越小，水化热就随之降低，对防止裂缝的产生有利。宜采用级配良好的中砂和中粗砂，最好用中粗砂，因为其孔隙率小，总表面积小，这样混凝土的用水量和水泥用量就可以减少，水化热就低，裂缝就减少。

（二）优化混凝土的施工过程

混凝土的抗拉强度远小于抗压强度，这是混凝土容易开裂的内在因素。普通混凝土极限拉伸离散性很大，因此在施工中必须创造条件，确保混凝土均匀密实。混凝土坍落度各车不要有大的差异，浇筑基础时坍落度可控制在100～140mm，坍落度大时会使表面钢筋下部产生水分，或表层钢筋上部的混凝土产生细小裂缝。为防止这种裂缝，在混凝土初凝前和混凝土预沉后采取二次抹面压实措施。混凝土浇灌时，搅拌车在卸料前，要求高速运转一分钟，确保进入泵车受料斗的混凝土质量均匀。

在浇筑混凝土过程中，应严格按照施工组织设计的施工线路实施浇筑。禁止闲散人员在钢筋上部停留。浇筑施工人员不应在钢筋上部无序走动。采用双层钢筋网时，在上下层钢筋网片之间应设置足够的支撑用钢筋撑脚，以保证钢筋位置正确。在浇筑线路上，铺设临时操作脚手板。所有浇筑人员的工作原则上均应在脚手板上完成，以减少对钢筋网的踩踏次数。临时脚手板随浇筑区域的转移而移动。

（三）加强混凝土的养护

在尽量减小混凝土内部温升的前提下，大体积混凝土的养护是一项关键工作，必须切实做好。养护主要是保持适宜的温度和湿度条件，保温的目的有两个，一是减小混凝土表面的热扩散，减小混凝土表面的温度梯度，防止产生表面裂缝；二是延长散热时间，充分发挥混凝土强度的潜力和材料松驰特性，使平均总温差对混凝土产生的拉应力小于混凝土的抗拉强度，防止产生贯穿性裂缝。此外，大体积混凝土除要求强度外，还必须防止内外温差太大而引起裂缝。

三、结语

大体积混凝土的开裂是目前学者和工程界关注的一个重要问题，通过以上分析可知，大体积混凝土的材料型裂缝主要是由温度应力和混凝土的收缩引起的，笔者认为精心选择原材料，并在施工中采用合理的方法，能有效地防止裂缝的发生。

参考文献

[1]蒋叶萍.大体积混凝土施工和质量控制[J].西部探矿工程，2002（S1）.

[2]葛建华，高雪平.大体积混凝土施工的温升控制措施[J].交通科技，2002（05）.